[發明專利]一種抗熱蝕性滲層的K002合金持久夾具的制備方法

在審

• 申請號: 201810540896.0
• 申請日: 2018-05-30
• 公開（公告）號: CN108660411A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 董露;王丹妮;張永剛;郭子靜;崔強;宋本縣;王文軍
• 申請（專利權）人: 中國航發動力股份有限公司
• 主分類號: C23C10/08
• 分類號: C23C10/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 齊書田

本發明公開了一種抗熱蝕性滲層的K002合金持久夾具的制備方法，首先設計高溫持久夾具結構形式：根據高溫持久試驗機拉桿結構和試樣類型確定夾具結構形式；其次繪制夾具形狀尺寸圖：根據高溫加熱爐均熱帶要求設計夾具尺寸并繪制夾具形狀尺寸圖；再次加工高溫持久夾具：根據夾具尺寸圖鑄造加工K002合金持久夾具；最后對高溫持久夾具進行滲鋁工藝處理。本發明能夠提高K002合金夾具在高溫下的抗氧化性，防止夾具與試樣發生粘結，依此提高持久試驗夾具使用壽命，使K002合金持久夾具在1040℃長時使用時間提高到1000小時。

技術領域

本發明屬于金屬高溫持久性能試驗領域，具體涉及一種抗熱蝕性滲層的K002合金持久夾具的制備方法，用于高溫持久性能檢測中試樣與試驗機連接裝配。

背景技術

持久性能檢測作為航空發動機高溫部件的必檢項目，其試驗周期長、溫度高等均影響著試驗輔助裝備(持久夾具)的使用壽命；高溫長時持久試驗易造成夾具出現嚴重氧化現象或與試樣粘結現象，影響試驗加載過程同軸度不滿足試驗要求，同時試樣與夾具粘接緊密，無法拆卸，最終造成試驗失效、夾具報廢。目前在850～1040℃條件下進行高溫持久試驗，其夾具的有效使用壽命約為500小時，不能滿足航空發動機用材料日益發展的需要，造成科研持久試驗的不連續性或影響生產持久性能檢驗的時效性。

發明內容

本發明提供了一種抗熱蝕性滲層的K002合金持久夾具的制備方法，以克服現有技術存在的問題，本發明能夠提高K002合金夾具在高溫下的抗氧化性，防止夾具與試樣發生粘結，依此提高持久試驗夾具使用壽命，使K002合金持久夾具在1040℃長時使用時間提高到1000小時。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種抗熱蝕性滲層的K002合金持久夾具的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：設計高溫持久夾具結構形式：根據高溫持久試驗機拉桿結構和試樣類型確定夾具結構形式；

步驟2：繪制夾具形狀尺寸圖：根據高溫加熱爐均熱帶要求設計夾具尺寸并繪制夾具形狀尺寸圖；

步驟3：加工高溫持久夾具：根據夾具尺寸圖鑄造加工K002合金持久夾具；

步驟4：對高溫持久夾具進行滲鋁工藝處理。

進一步地，步驟2中夾具尺寸保證試樣安裝至高溫爐內中部均熱區。

進一步地，步驟4中采用非接觸式擴散氣相滲鋁工藝對高溫夾具進行處理。

進一步地，所述滲鋁工藝具體包括以下步驟：

步驟4.1：配制滲劑并混合均勻，同時清理高溫夾具表面及螺紋孔和氣孔；

步驟4.2：將高溫夾具裝爐，使滲劑在下，高溫夾具在上；

步驟4.3：對爐內進行抽真空；

步驟4.4：進行氣相滲鋁；

步驟4.5：隨爐冷卻至設定溫度，隨后排氣空冷出爐。

進一步地，步驟4.1中滲劑采用鐵鋁粉和氯化銨的混合物，且鐵鋁粉和氯化銨的質量比為50:1。

進一步地，步驟4.1中采用吹砂處理清理高溫夾具表面及螺紋孔和氣孔，具體工藝如下：將夾具安裝在除砂箱內，采用120-220目氧化鋁，在風壓≤0.3MPa條件下撞擊夾具表面及螺紋孔和氣孔，除去其表面油污和殘留物。

進一步地，步驟4.3中抽真空至爐內壓力達到-0.1MPa。

進一步地，步驟4.4中氣相滲鋁溫度為980℃，保溫時間為8h。